Esta dissertação tem como objetivo modelar numericamente a manufatura de painéis aeronáuticos de ligas AA7XXX com dupla curvatura variáveis sem reforçadores por meio do processo de conformação por fluência com envelhecimento (CFE). A fundamentação dos fenômenos processo CFE foram estudadas com ensaios de tração à quente, fluência e microscopia eletrônica de transmissão (MET) em amostras de AA7050. Utilizou-se a liga AA7010 e ensaios de fluência da literatura para a aplicação de modelos uniaxiais tanto simplificados quanto unificados para predição do comportamento de fluência com envelhecimento. Um modelo uniaxial unificado foi implementado programa de método dos elementos finitos MSC.Marc por meio de uma sub-rotina codificada em FORTRAN. Em seguida, construiu-se uma metodologia para se simular a fabricação de um revestimento feito de AA7475. Comparou-se a geometria obtida com a de um experimento real. Os resultados da modelagem uniaxial mostram que o modelo obtido é 46% mais exato que o modelo da literatura utilizado como referência e podem ser melhorados caso a influência do envelhecimento na fluência seja mais adequadamente quantificado. O método de simulação do processo CFE se mostrou aderente ao comportamento do material e pode ser mais exato conforme se melhore a modelagem do material. / This dissertation aims to model numerically the manufacture of aircraft wing panels with double variable curvature and without stringers by creep age forming (CAF) process. The phenomena fundamentals were studied using AA7050 alloy samples through hot tensile, creep tests and transmission electron microscopy (TEM).The modeling of creep behavior under uniaxial and aging condition was performed using both simplified and unified models and compared with literature data for the alloy AA7010. A unified model was implemented in MSC.Marc finite elements method program through a subroutine coded in FORTRAN. Then, it was built a methodology to simulate an AA7475 panel forming. The obtained geometry was compared with a real experiment. The uniaxial modeling results show that the obtained simplified model is 46% more exact that the literature model, utilized as reference. These results can be improved if the ageing influence on creep is better quantified. The simulation method has described the material behavior, but there are limitations due to the power law material model.

Esta dissertação tem como objetivo modelar numericamente a manufatura de painéis aeronáuticos de ligas AA7XXX com dupla curvatura variáveis sem reforçadores por meio do processo de conformação por fluência com envelhecimento (CFE). A fundamentação dos fenômenos processo CFE foram estudadas com ensaios de tração à quente, fluência e microscopia eletrônica de transmissão (MET) em amostras de AA7050. Utilizou-se a liga AA7010 e ensaios de fluência da literatura para a aplicação de modelos uniaxiais tanto simplificados quanto unificados para predição do comportamento de fluência com envelhecimento. Um modelo uniaxial unificado foi implementado programa de método dos elementos finitos MSC.Marc por meio de uma sub-rotina codificada em FORTRAN. Em seguida, construiu-se uma metodologia para se simular a fabricação de um revestimento feito de AA7475. Comparou-se a geometria obtida com a de um experimento real. Os resultados da modelagem uniaxial mostram que o modelo obtido é 46% mais exato que o modelo da literatura utilizado como referência e podem ser melhorados caso a influência do envelhecimento na fluência seja mais adequadamente quantificado. O método de simulação do processo CFE se mostrou aderente ao comportamento do material e pode ser mais exato conforme se melhore a modelagem do material. / This dissertation aims to model numerically the manufacture of aircraft wing panels with double variable curvature and without stringers by creep age forming (CAF) process. The phenomena fundamentals were studied using AA7050 alloy samples through hot tensile, creep tests and transmission electron microscopy (TEM).The modeling of creep behavior under uniaxial and aging condition was performed using both simplified and unified models and compared with literature data for the alloy AA7010. A unified model was implemented in MSC.Marc finite elements method program through a subroutine coded in FORTRAN. Then, it was built a methodology to simulate an AA7475 panel forming. The obtained geometry was compared with a real experiment. The uniaxial modeling results show that the obtained simplified model is 46% more exact that the literature model, utilized as reference. These results can be improved if the ageing influence on creep is better quantified. The simulation method has described the material behavior, but there are limitations due to the power law material model.

The diploma thesis is focused on the description and the verification of a relatively young creep age forming method. This method is based on a relaxation of stress and a creep of material, which occur by forming a part in the clamping tool during the artificial precipitation heat treatment at elevated temperature. After removing from the tool, the spring back and the residual stresses in the part are smaller compared to the conventional forming methods. This is mainly reflected in the increased fatigue resistance of the structure. The creep aging is only applicable to the precipitation heat treatable alloys. This thesis is focused on aluminium alloys, which are typical for the aerospace industry. The first part of the thesis describes principles of technology, its use in the aviation and material processes in the aluminium precipitation heat treatable alloys during the creep age forming. In the second part, there is a methodology of the verification of technology on samples made of the aluminium alloys ČSN EN AL-P 7075 and ČSN 424203 (approximate equivalent of ČSN EN AL-P 2024). Furthermore, a forming tool is designed, and experiments are performed according to the proposed methodology. At the end of the thesis, the experiments are evaluated and changes in the spring back of the samples are compared for three different methods of forming: the conventional cold clamping forming, the creep age forming and the creep age forming with an overaging.